Ing: GdE: Elektrische Felder

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Wir haben bereits im Kapitel Kraftwirkung von Ladungen gesehen, dass elektrische Ladungen Kräfte aufeinander ausüben. Wir können das Coulombsche Gesetz nun formal umschreiben:

darin ist

Wenn wir nun die Ladung Q₁ und deren Ort festhalten, dann ist die Größe nur noch von abhängig, dem Ort der Probeladung Q. kann man daher als eine Eigenschaft des Raums auffassen. Man nennt diese Eigenschaft elektrisches Feld. Die obige Formel gibt das elektrische Feld an, das durch eine Punktladung der Ladung Q₁ am Ort im Vakuum entsteht. Für Ladungen, die keine Punktladungen sind, ist die Formel nicht richtig. Jedoch lassen sich elektrische Felder mehrerer Punktladungen superpositionieren.

Die oben schon angegebene Beziehung

heißt für beliebige elektrische Felder auch Lorentzsches Kraftgesetz, wobei hier aber nur der elektrostatische Teil aufgeschrieben wurde. Der magnetische Teil wird in einem späteren Kapitel eingeführt. Man kann sich das praktisch so vorstellen, als würde man die Kraft zwischen einer zu untersuchenden Ladung und einer Probeladung an einem Punkt messen und dann die Kraft durch die Ladung der Probeladung teilen um den Wert des elektrischen Feldes an dieser Stelle zu bestimmen.

Merksatz: Die elektrische Feldstärke ist ein Vektorfeld, sie beschreibt die Wirkung (d.h. die Kraft) des elektrischen Feldes auf eine Ladung.